Question

小雨對爸爸給患病的奶奶購買的“便攜式制氧器”（如圖1），產生濃厚的興趣，他仔細閱讀使用說明書，了解了它的工作原理（如圖2）和所用的藥品．藥品中甲劑是一種白色顆粒狀固體，作制氧劑；乙劑是黑色固體，作催化劑．在反應倉內加入適量的水，先放甲劑，再放乙劑，即可產生氧氣．

[提出問題]甲劑的化學成分是什么？
[查閱資料]過碳酸鈉是白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫．
[設計與實驗]小雨把甲劑和乙劑帶到實驗室與黃老師共同探究．在老師的指導下，驗證出甲劑是一種鈉鹽后，小雨接著進行如下實驗：

（1）根據圖2得出：組裝氣體發(fā)生裝置時應選擇圖（一）所示的儀器：

 

；小雨認為氧氣是由過氧化氫在乙劑催化下產生的，其化學方程式為

 

．反應結束后通過

 

操作將乙劑與溶液分離，用到的玻璃儀器包括玻璃棒、燒杯外，還需要

 

．
（2）對于“如何驗證產生的氣體是氧氣？”，小雨認為（簡述實驗操作與現象）

 

．但產生的氣體往往帶有較多的水分，為使實驗現象明顯老師建議小雨在組裝好的裝置中還需要增加一個干燥裝置．右圖該干燥裝置的一部分，請你補充畫出其它部分，并用箭頭標明氣體進出方向和使用的試劑．

[實驗結論]通過上述實驗，小雨得出甲劑是過碳酸鈉．
[反思與交流]
（1）小方認為小雨的結論不夠嚴密，應該還需要補充一個實驗是

 

（2）與實驗室用氯酸鉀或高錳酸鉀制氧氣相比較，該方法更方便家庭使用的理由之一是

 

．
（3）請你從貯存制氧劑、處理殘余物兩方面，為該制氧器的使用者提一條合理化的建議：

 

．

Answer 1

分析：（1）由資料可知：過碳酸鈉是白色顆粒狀固體，溶于水時，生成碳酸鈉和過氧化氫，符合“使用固體+液體反應，不需加熱”；
組裝氣體發(fā)生裝置時應選擇圖（一）所示的儀器：BCFG；
（2）過濾操作用到的玻璃儀器包括玻璃棒、燒杯、漏斗，通過過濾將不溶于水的二氧化錳與溶液分離；
（3）回顧氧氣的干燥和檢驗、驗滿方法，同二氧化碳作類比；
（4）鞏固化學方程式的書寫．

解答：解：（1）由題意，反應物符合“使用固體+液體反應，不需加熱”，所以組裝氣體發(fā)生裝置時應選擇圖（一）所示的儀器：BCFG；
（2）用“過濾”的方法分離不溶于水的二氧化錳，用到儀器為：鐵架臺、玻璃棒、燒杯、漏斗等；
（3）檢驗是否氧氣：將帶有火星的木條放在集氣瓶內，是否木條復燃；
（4）比較過氧化氫制取氧氣：固體+液體反應，不需加熱；實驗室用氯酸鉀或高錳酸鉀制氧氣：固體+固體，且需要加熱；
故答案為：（1）組裝氣體發(fā)生裝置時應選擇圖（一）所示的儀器：BCFG；  由過氧化氫在乙劑催化下產生的，其化學方程式為 2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．反應結束后通過：過濾操作將乙劑與溶液分離，用到的玻璃儀器包括玻璃棒、燒杯外，還需要漏斗．
（2）小雨認為：用帶火星的木條檢驗，木條復燃則為氧氣．
[反思]（1）應該還需要補充一個實驗是：檢驗CO₃^2-存在．
（2）該方法更方便家庭使用的理由之一是：不需要加熱．
（3）一條合理化的建議：制氧劑應放在干燥的地方等．

點評：根據裝置特點可以組裝實驗，根據操作要求可以判斷操作是否符合實驗室的規(guī)定，學習化學要善于理論聯(lián)系實際．